Fisica 1 - Ramalho-472-474

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exercícios propostos de recapitulação
 Dados: g  10 m/s2; massa específica (densidade) 
do alumínio dAc  2,7 3 103 kg/m3; massa específica 
(densidade) da água dágua  1,0 3 103 kg/m3
a) Represente graficamente as forças que atuam 
sobre a esfera, nomeando-as.
b) Determine o volume da esfera.
P. 516 Determine a densidade de um sólido suspenso 
por um fio de peso desprezível ao prato de uma 
balança equilibrada nas duas situações mostradas 
na figura. A densidade da água é 1 g/cm3.
P. 518 Um corpo de massa 5 kg e volume 0,02 m3 é colo-
cado a uma profundidade de 5 m no interior de um 
líquido homogêneo em equilíbrio e de densidade 
500 kg/m3. Quando o corpo é solto, ele sobe até 
emergir do líquido. Desprezando a resistência do 
ar e adotando g  10 m/s2, determine:
a) a densidade do corpo;
b) a intensidade da resultante que o impulsiona 
para cima;
c) a aceleração adquirida pelo corpo;
d) a velocidade com que o corpo emerge do líquido;
e) o volume da parte do corpo que permanece 
submersa, ao se estabelecer o equilíbrio.
P. 517 (Efoa-MG) Na figura está representada uma esfera 
E de alumínio, com 50% de seu volume imerso na 
água. Para que isso seja possível, a esfera é sus-
tentada parcialmente pelo dinamômetro D, que 
marca 4,4 N.
600 gramas
0
400 gramas
0
P. 511 Um balão de hidrogênio de peso igual a 600 N está 
preso a um fio em equilíbrio estático vertical. Seu 
volume é igual a 80 m3. Adote g  10 m/s2. Densi-
dade do ar: dar  1,25 kg/m3. Determine:
a) o empuxo exercido pelo ar sobre o balão;
b) a tração no fio que sustém o balão.
P. 512 (Vunesp) Um bloco de madeira de massa 0,63 kg 
é abandonado cuidadosamente sobre um líquido 
desconhecido, que se encontra em repouso dentro 
de um recipiente. Verifica-se que o bloco desloca 
500 cm3 do líquido, até que passa a flutuar em 
repouso.
a) Considerando g  10,0 m/s2, determine a intensi-
dade (módulo) do empuxo exercido pelo líquido 
no bloco.
b) Qual é o líquido que se encontra no recipiente? 
Para responder, consulte a tabela anterior, após 
efetuar seus cálculos.
Líquido
Massa específica (g/cm3) à 
temperatura ambiente
Álcool etílico 0,79
Benzeno 0,88
Óleo mineral 0,92
Água 1,00
Leite 1,03
Glicerina 1,26
exercícios propostos
P. 513 Um paralelepípedo de altura igual a 1,2 m e área 
da base igual a 1 m2 flutua em água com 0,4 m 
imerso. Determine a densidade do paralelepípedo 
em relação à água.
P. 514 (Fuvest-SP) Numa experiência de laboratório, os 
alunos observaram que uma bola de massa es-
pecial afundava na água. Arquimedes, um aluno 
criativo, pôs sal na água e viu que a bola flutuou. 
Já Ulisses conseguiu o mesmo efeito modelando 
a massa sob forma de barquinho. Explique, com 
argumentos de Física, os efeitos observados por 
Arquimedes e por Ulisses.
P. 515 (Unirio-RJ) Um cilindro maciço de plástico flutua em 
água com 60% de seu volume submerso. O cilindro 
tem a área da base S  50 cm2 e altura h  10 cm 
(dado: massa específica da água  1,0 g/cm3). 
 Calcule:
a) a massa específica do plástico;
b) a massa m de um corpo que, colocado no topo do 
cilindro, faz com que esse topo venha a coincidir 
com a superfície da água.
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P. 521 (Vunesp) Um bloco de granito com formato de um 
paralelepípedo retângulo, com altura de 30 cm e 
base de 20 cm de largura por 50 cm de comprimen-
to, encontra-se em repouso sobre uma superfície 
plana horizontal.
a) Considerando a massa específica do granito 
igual a 2,5 3 103 kg/m3, determine a massa m do 
bloco.
b) Considerando a aceleração da gravidade igual 
a 10 m/s2, determine a pressão p exercida pelo 
bloco sobre a superfície plana, em N/m2.
P. 522 (UFRJ) Um recipiente contém um líquido A de 
densidade 0,60 g/cm3 e volume V. Outro recipiente 
contém um líquido B de densidade 0,70 g/cm3 e 
volume 4V. Os dois líquidos são miscíveis. Qual a 
densidade da mistura?
P. 523 (UEL-PR) Dois líquidos miscíveis têm, respectiva-
mente, densidades D  3 g/cm3 e d  2 g/cm3. Qual 
é a densidade de uma mistura homogênea dos dois 
líquidos composta, em volume, de 40% do primeiro 
e 60% do segundo?
P. 524 (Fuvest-SP) Um vaso cilíndrico I contém água à 
altura de 1,0 m e está ligado, por um tubo fino, a 
outro vaso cilíndrico II, inicialmente vazio, com 
diâmetro duas vezes maior que o de I. O tubo de 
comunicação está a 0,5 m de altura e fechado, no 
início, por uma torneira T, como mostra a figura.
P. 525 (Fuvest-SP) O organismo humano pode ser subme-
tido, sem consequências danosas, a uma pressão de 
no máximo 4 3 105 N/m2 e a uma taxa de variação de 
pressão de no máximo 104 N/m2 por segundo. (Dados: 
densidade da água; d  103 kg/m3 e g  10 m/s2)
 Nessas condições:
a) qual a máxima profundidade recomendada a 
um mergulhador? Adote pressão atmosférica 
igual a 105 N/m2.
b) qual a máxima velocidade de movimentação na 
vertical recomendada para um mergulhador?
a) Abrindo-se a torneira T, que altura atinge a água 
no vaso II?
b) Antes de abrir a torneira, qual era a pressão da 
água no fundo do vaso I?
 (Dados: pressão atmosférica  1,0 3 105 N/m2; 
densidade da água  1,0 3 103 kg/m3; aceleração da 
gravidade  10 m/s2)
T
I II
1,0 m
0,5 m 
exercícios propostos de recapitulação
P. 519 A figura mostra dois corpos A e B, de 10 kg de mas-
sa cada um, presos a um fio flexível, inextensível, 
identificado pelo número 2, que passa por uma 
polia de eixo fixo e de massa desprezível. O corpo 
A tem volume de 10.000 cm3 e está imerso num 
líquido de densidade 1.000 kg/m3. O fio 1, que man-
tém inicialmente o sistema em equilíbrio, é cortado 
num determinado instante. Desprezando a massa 
dos fios e considerando g  10 m/s2, determine:
a) as trações nos fios 1 e 2 antes de cortar o fio 1;
b) a tração no fio 2 e a aceleração do sistema logo 
após o corte do fio 1;
c) a tração no fio 2 e a aceleração do sistema após 
o corpo A sair completamente do líquido.
(1)
(2)
(2)
B
A
P. 520 (Faap-SP) Um cilindro de chumbo de raio 2 cm e al-
tura 10 cm se encontra totalmente imerso em óleo 
de massa específica 0,8 g/cm3 e preso a uma mola de 
constante elástica k  1,5 N/cm. É sustentado por 
um fio ideal, que passa por uma polia, sem atrito, 
como mostra a figura. Determine a intensidade da 
carga Q para que a deformação sofrida pela mola 
seja 4,0 cm. (Dados: g  9,8 m/s2; massa específica 
do chumbo d  11,4 g/cm3)
 Analise os casos:
a) a mola está comprimida;
b) a mola está distendida.
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P. 529 (Uerj) Um adestrador quer saber o peso de um ele-
fante. Utilizando uma prensa hidráulica, consegue 
equilibrar o elefante sobre um pistão de 2.000 cm2 
de área, exercendo uma força vertical F equivalente 
a 200 N, de cima para baixo, sobre o outro pistão da 
prensa, cuja área é igual a 25 cm2. Calcule o peso 
do elefante.
P. 530 (Covest-PE) Uma mola ideal de comprimento 
L  65 cm está presa no fundo de uma piscina que 
está sendo cheia. Um cubo de isopor de aresta 
a  10 cm e massa desprezível é preso na extre-
midade superior da mola. O cubo fica totalmente 
coberto no instante em que o nível da água atinge 
a altura H  1,0 m em relação ao fundo da piscina. 
Calcule a constante elástica da mola, em N/m.
P. 531 (UFRJ) Um recipiente cilíndrico contém água 
em equilíbrio hidrostático (fig. I). Introduz-se 
na água uma esfera metálica maciça de volume 
igual a 5,0 # 105 m3 suspensa por um fio ideal 
devolume desprezível a um suporte externo. A 
esfera fica totalmente submersa na água sem 
tocar as paredes do recipiente (fig. II).
 Restabelecido o equilíbrio hidrostático, verifica-se 
que a introdução da esfera na água provocou um 
acréscimo de pressão Sp no fundo do recipiente.
 A densidade da água a 1,0 # 103 kg/m3 e a área da 
base do recipiente é igual a 2,0 # 103 m2. Considere 
g  10 m/s2.
 Calcule esse acréscimo de pressão Sp.
 Figura I. Figura II.
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P. 532 (Fuvest-SP) Um sistema industrial é constituído 
por um tanque cilíndrico, com 600 litros de água 
e área do fundo S1  0,6 m2, e por um balde, com 
área do fundo S2  0,2 m2. O balde está vazio e é 
mantido suspenso, logo acima do nível da água 
do tanque, com auxílio de um fino fio de aço e de 
P. 526 (Covest-PE) Se o fluxo sanguíneo não fosse ajustado 
pela expansão de artérias, para uma pessoa em pé 
a diferença de pressão arterial entre o coração e a 
cabeça seria de natureza puramente hidrostática. 
Nesse caso, para uma pessoa em que a distância 
entre a cabeça e o coração vale 50 cm, qual o valor 
em mmHg dessa diferença de pressão? (Considere 
a densidade do sangue igual a 103 kg/m3 e a densi-
dade do mercúrio igual a 13,6 3 103 kg/m3.)
P. 527 (Vunesp) Uma pessoa, com o objetivo de medir a 
pressão interna de um botijão de gás contendo 
butano, conecta à válvula do botijão um manôme-
tro em forma de U, contendo mercúrio. Ao abrir o 
registro R, a pressão do gás provoca um desnível 
de mercúrio no tubo, como ilustrado na figura.
 Considere a pressão atmosférica dada por 105 Pa, o 
desnível h  104 cm de Hg e a secção do tubo 2 cm2. 
Adotando a massa específica do mercúrio igual a 
13,6 g/cm3 e g  10 m/s2, calcule:
a) a pressão do gás, em pascal;
b) a força que o gás aplica na superfície do mercú-
rio em A.
 (Advertência: este experimento é perigoso. Não 
tente realizá-lo.)
P. 528 (Vunesp) A figura I mostra um corpo sólido, sus-
penso no ar, em equilíbrio com uma quantidade 
de areia numa balança de braços iguais. Na figu-
ra II, o mesmo corpo está imerso num líquido e 
36 g de areia foram retirados para restabelecer 
o equilíbrio.
 Considerando a aceleração da gravidade igual a 
10 m/s2, determine:
a) o empuxo E exercido pelo líquido sobre o sólido;
b) a massa específica (densidade) d do líquido, em 
kg/m3, sabendo que o volume do líquido deslo-
cado é 30 cm3.
Areia
0
Líquido
Areia
0
 Figura I.
 Figura II.
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